Гидравлический пресс
Пресс предназначен для обработки давлением различных материалов. Гидравлический пресс содержит стол, рабочий и нагрузочный гидроцилиндры с сообщающимися между собой полостями, источник питания, соединенный с надпоршневой полостью нагрузочного гидроцилиндра, в котором шток и поршень нагрузочного гидроцилиндра выполнены за одно целое со столом пресса, а цилиндры нагрузочного и рабочего гидроцилиндров жестко связаны между собой. Технический результат - увеличение степени преобразования приложенного усилия. 4 ил.
Изобретение относится к механизмам, преобразующим силы и перемещения и может использоваться в качестве гидравлического пресса.
Широко известны гидравлические пресса (см. [1] "Политехнический словарь" издательство "Советская энциклопедия", Москва, 1976, с. 111, колонка слева, третья строчка сверху, фото прессов под колонкой) общего назначения, в которых прессование достигается использованием жидкости под давлением. Недостатком таких прессов является отсутствие в них систем гидроусиления, это препятствует достижению больших рабочих усилий. Наиболее близким к предлагаемому является гидравлический пресс (см.[2] "Щеглов В.Ф. и др. "Кузнечно-прессовые машины", издательство "Машиностроение", Москва, 1979 г. , с. 113, рисунок 3.1.), содержащий два гидравлических цилиндра разных диаметров (насос и цилиндр пресса), соединенных трубопроводом ([2] с. 112 - двенадцатая строка и далее сверху). Если на поршень цилиндра малого диаметра (рис.3.1. в [2]) с площадью f1 воздействовать усилием P1, то в жидкости возникнет давление: P = P1/f1. По трубопроводу это давление передается в цилиндр большего диаметра, и на его поршень 2 с площадью f2 будет действовать усилие P2 = pf2 = (P1f2)/f1. Следовательно, усилие, развиваемое рабочим поршнем, во столько раз больше усилия, действующего на поршень насоса, во сколько раз площадь рабочею поршня больше поршня насоса. Коэффициент усиления пресса k = P2/P1 = f2/f1 (1). Недостатком такого пресса, принятого за прототип, является малый коэффициент усиления, определяемый зависимостью (1). Задачей изобретения является увеличение степени преобразования приложенного усилия. Сущность изобретения заключается в увеличении степени преобразования усилия. Это достигается тем, что в гидравлическом прессе, содержащим стол, рабочий и нагрузочный гидроцилиндры с сообщающимися между собой полостями, заполненными рабочей жидкостью, шток и поршень, нагрузочного гидроцилиндра, выполнены за одно целое со столом пресса, цилиндры нагрузочного и рабочего гидроцилиндров жестко связаны между собой, а площадь сечения поршня нагрузочного гидроцилиндра принимается большей, чем площадь сечения поршня рабочего гидроцилиндра. На фиг. 1 приведен предлагаемый пресс; на фиг.2 - силы, действующие на рабочий поршень со штоком; на фиг.3 - силы, действующие на рабочий цилиндр с тягами; на фиг.4 - силы, действующие на основной нагрузочный цилиндр с тягами. Предлагаемый пресс состоит из нагрузочного цилиндра 1, неподвижного штока 2 с поршнем нагрузочного гидроцилиндра, выполненных за одно целое со столом 3 пресса, подвижных тяг 4, жестко соединяющих нагрузочный 1 и рабочий 5 цилиндры, одна из тяг при этом одновременно выполняет роль трубопровода 6, поршня 7 рабочего гидроцилиндра со штоком, выполняющим функцию прессующего элемента, взаимодействующего с объектом прессования 8. На фиг.1 показаны также рабочая полость 9 рабочего гидроцилиндра, штоковая полость 10 рабочего гидроцилиндра, штоковая полость 11 нагрузочного гидроцилиндра, рабочая полость 12 нагрузочного гидроцилиндра, площади нагрузочного S1 и рабочего S2 поршней гидроцилиндров при условии, что S1 > S2, давление q в сообщающейся гидросистеме нагрузочного и рабочего гидроцилиндров, отверстие 13 для подачи рабочей жидкости в полость 11 нагрузочного гидроцилиндра, отверстие 14 для подачи рабочей жидкости в полость 10 рабочего гидроцилиндра. Работает пресс следующим образом. При подаче рабочей жидкости через отверстие 13 в полость 11 нагрузочного гидроцилиндра из-за того, что шток и поршень этого гидроцилиндра жестко связаны со столом и станиной 3 пресса, под действием возникшей там силы P1 получит движение к столу вверх нагрузочный цилиндр 1 и увлечет за собой тягами 4 рабочий цилиндр 5. При этом в полости 12 нагрузочного гидроцилиндра возникнет давление q, а так как рабочие полости обоих гидроцилиндров сообщены между собой трубопроводом 6, такое же давление q возникнет и в рабочей полости 9 рабочего гидроцилиндра. Так как площадь сечения поршня нагрузочного гидроцилиндра S1 принята большей, чем площадь сечения поршня рабочего гидроцилиндра S2, вертикальное смещение штока 7 вниз окажется большим, чем смещение нагрузочного цилиндра 1 вверх, что приведет к воздействию штока 7 на объект прессования 8, то есть к выполнению прессования. Если подать жидкость по стрелке 14 в полость 10 рабочего гидроцилиндра, шток 7 отойдет от объекта прессования и процесс прессования закончится. Определим коэффициент усиления в предлагаемом прессе. Найдем соотношение между действующим P1 и рабочим усилием P. Из равновесия рабочего поршня со штоком (фиг.2) найдем, что P = qS2 (2) откуда давление q = P/S2 (3) Из равновесия рабочего цилиндра (фиг.3) qS2 = 2F (4) где F - усилия в тягах 4. Из (2) и (4) следует, что F = P/2 (5) Рассмотрим теперь равновесие нагрузочного цилиндра (фиг.4), очевидно, что qS1 = P1 + 2F = P1 + P,откуда
P = qS1 - P1 (6)
Подставим в (6) значение q из (3) и получим
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/34/346453.gif)
Решим (7) относительно P
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/34/346454.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/34/346455.gif)
откуда
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/34/346456.gif)
Зависимость (8) описывает работу предлагаемого пресса. Его принципиальное отличие от прототипа заключается в том, что, если в (8) приближать друг к другу значения S1 и S2 при соблюдении условия, что S1 > S2, то знаменатель дроби может оказываться сколь угодно малым, тогда значение P может теоретически доходить до бесконечно больших значений. Коэффициент усиления предлагаемого пресса, согласно (8)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/34/346457.gif)
Знаменатель (S1-S2) в (9) свидетельствует о возможности получения коэффициента усиления k сколь угодно большим, если S2 будет возрастать, приближаясь к значению S1.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Похожие патенты:
Пневмогидравлический насос-мультипликатор // 2156383
Изобретение относится к машиностроению, в частности к гидравлическим насосам-мультипликаторам с пневмоприводом, и может быть использовано в качестве мобильного источника гидропитания, в частности для гидроиспытания сосудов и аппаратов
Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в системах гидроавтоматики в качестве гидрораспределительного устройства
Пневмогидравлическая станция // 2133888
Изобретение относится к станкостроению, а именно к пневмоприводам, и может быть использовано для привода гидрофицированных механизмов технологического оборудования
Мультипликатор давления // 2131063
Повыситель давления // 2119596
Изобретение относится к источникам воды высокого давления объемного типа и, прежде всего, к устройствам для повышения давления воды, которые используются в гидросистемах, работающих при высоких и сверхвысоких давлениях, например, в устройствах для разрушения горных пород, резания различных материалов, очистки поверхностей с применением воды высокого давления
Гидромеханический преобразователь усилия // 2106542
Изобретение относится к механизмам, преобразующим силы и перемещения, и может использоваться в конструкциях гидропрессов
Пневмогидравлическая станция // 2086811
Изобретение относится к станкостроению, а именно к пневмоприводам, и может быть использовано для привода гидрофицированных исполнительных механизмов технологического оборудования
Гидравлический усилитель // 2065090
Изобретение относится к области гидроавтоматики и может быть использовано в системах автоматического регулирования
Преобразователь давления // 2059896
Изобретение относится к гидравлическим преобразователям давления (мультипликаторам) и может быть использовано в гидросистемах, работающих при высоких и сверхвысоких давлениях, например применяемых в устройствах для разрушения горных пород, резания различных материалов и очистки поверхностей
Система управления гидравлическим прессом // 2147996
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах управления гидравлических прессов
Гидравлическая система управления прессом // 2136500
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах управления гидравлических вулканизационных прессов
Гидромеханический преобразователь усилия // 2106542
Изобретение относится к механизмам, преобразующим силы и перемещения, и может использоваться в конструкциях гидропрессов
Преобразователь давления // 2104157
Гидравлический привод пресса // 2078640
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности, к гидравлическим приводам кузнечно-прессовых машин, и может быть использовано при создании гидравлических приводов преимущественно тяжелых ковочных прессов с расположением наполнительного бака у основания пресса
Гидравлический пресс // 2049672
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к прессам для штамповки изделий эластичной средой
Гидравлический привод пресса // 2043930
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для прижатия заготовок при вытяжке деталей из листового материала
Гидропульсационный пресс // 2010658
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для импульсных воздействий в малоотходных производствах, например для колебания рабочих инструментов прессов
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к системам управления гидравлических прессов
Гидропривод пресса // 2183161
Изобретение относится к кузнечно-прессовому оборудованию и может быть использовано в быстроходных прессах непрерывнодействующих агрегатов, например для формования черепицы